高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升

版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升PAGE版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第十二章近代物理第二節(jié)原子與原子核課后達(dá)標(biāo)能力提升第二節(jié)原子與原子核(建議用時(shí)：40分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1．(2017·高考上海卷)在同位素氫、氘、氚的核內(nèi)擁有同樣的()A．核子數(shù)B．電子數(shù)C．中子數(shù)D．質(zhì)子數(shù)解析：選D.同位素是指在原子核中的質(zhì)子數(shù)同樣而中子數(shù)不同樣的元素，故氫、氘、氚的核內(nèi)擁有同樣的質(zhì)子數(shù)，D項(xiàng)正確．2．如圖，放射性元素鐳衰變過(guò)程中開(kāi)釋出α、β、γ三種射線，分別進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．①表示γ射線，③表示α射線B．②表示β射線，③表示α射線C．④表示α射線，⑤表示γ射線D．⑤表示β射線，⑥表示α射線解析：選C.γ射線為電磁波，在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中均不偏轉(zhuǎn)，故②和⑤表示γ射線，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤；α射線中的α粒子為氦的原子核，帶正電，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿電場(chǎng)方向偏轉(zhuǎn)，故③表示α射線，由左手定章可知在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中α射線向左偏，故④表示α射線，C項(xiàng)正確．3.(2018·高考天津卷)國(guó)家大科學(xué)工程——中國(guó)散裂中子源(CSNS)于2017年8月28日初次打靶成功，獲取中子束流，可以為諸多領(lǐng)域的研究和工業(yè)應(yīng)用供給先進(jìn)的研究平臺(tái)．以下核反響中放出的粒子為中子的是()A.eq\o\al(14,)7N俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(17,)8O并放出一個(gè)粒子B.eq\o\al(27,13)Al俘獲一個(gè)α粒子，產(chǎn)生eq\o\al(30,15)P并放出一個(gè)粒子C.eq\o\al(11,)5B俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(8,4)Be并放出一個(gè)粒子D.eq\o\al(6,3)Li俘獲一個(gè)質(zhì)子，產(chǎn)生eq\o\al(3,2)He并放出一個(gè)粒子解析：選B.依據(jù)核反響過(guò)程中質(zhì)量數(shù)守恒及電荷數(shù)守恒可知，eq\o\al(14,)7N＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(17,)8O＋eq\o\al(1,1)H，A項(xiàng)錯(cuò)誤；eq\o\al(27,13)Al＋eq\o\al(4,2)He→eq\o\al(30,15)P＋eq\o\al(1,0)n，B項(xiàng)正確；eq\o\al(11,)5B＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(8,4)Be＋eq\o\al(4,2)He，C項(xiàng)錯(cuò)誤；eq\o\al(6,3)Li＋eq\o\al(1,1)H→eq\o\al(3,2)He＋eq\o\al(4,2)He，D項(xiàng)錯(cuò)誤．4．(2019·上海理工大附中期中)以以下圖為盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的表示圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)顯微鏡前相連的熒光屏可察看α粒子在各個(gè)角度的散射狀況．以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．在圖中的A、B兩地點(diǎn)分別進(jìn)行察看，同樣時(shí)間內(nèi)察看到屏上的閃光次數(shù)同樣多B．在圖中的B地點(diǎn)進(jìn)行察看，屏上察看不就任何閃光C．盧瑟福采用不同樣金屬箔片作為α粒子散射的靶，察看到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基真相似D．α粒子發(fā)生散射的主要原由是α粒子撞擊到金原子后產(chǎn)生的反彈解析：選C.放在A地點(diǎn)時(shí)，同樣時(shí)間內(nèi)察看到屏上的閃光次數(shù)應(yīng)最多，說(shuō)明大部分射線基本不偏折，可知金箔原子內(nèi)部很空闊，故A錯(cuò)誤；放在B地點(diǎn)時(shí)，同樣時(shí)間內(nèi)察看到屏上的閃光次數(shù)較少，說(shuō)明較少射線發(fā)生偏折，可知原子內(nèi)部帶正電的體積小，故B錯(cuò)誤；采用不同樣金屬箔片作為α粒子散射的靶，察看到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基真相似，故C正確；α粒子發(fā)生散射的主要原由是α粒子遇到金原子庫(kù)侖力作用，且金原子質(zhì)量較大，進(jìn)而出現(xiàn)的反彈，故D錯(cuò)誤．5．(2018·高考北京卷)在核反響方程eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(14,)7N→eq\o\al(17,)8O＋X中，X表示的是()A．質(zhì)子B．中子C．電子D．α粒子解析：選A.由核反響方程中，電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒可知，X為eq\o\al(1,1)H，選項(xiàng)A正確．6．(2016·高考上海卷)研究放射性元素射線性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置以以下圖．兩塊平行擱置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連結(jié)，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出．則()A．a(chǎn)為電源正極，抵達(dá)A板的為α射線B．a(chǎn)為電源正極，抵達(dá)A板的為β射線C．a(chǎn)為電源負(fù)極，抵達(dá)A板的為α射線D．a(chǎn)為電源負(fù)極，抵達(dá)A板的為β射線解析：選B.從題圖可以看出，抵達(dá)兩極板的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，抵達(dá)A極板的粒子在初速度方向的位移小于抵達(dá)B板的粒子在初速度方向的位移，粒子在初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則依據(jù)公式x＝v0t＝v0eq\r(\f(md2,qU))，兩個(gè)粒子初速度v0相差不大，兩極板間電壓U同樣，放射源與兩極板的距離eq\f(d,2)也同樣，而電子的eq\f(m,q)小得多，所以電子在初速度方向的位移小，故達(dá)到A極板的是β射線，A極板帶正電，a為電源的正極，應(yīng)選項(xiàng)B正確．7．質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一此中子聯(lián)合成氘核時(shí)，開(kāi)釋的能量是(c表示真空中的光速)()A．(m1＋m2－m3)cB．(m1－m2－m3)cC．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2解析：選C.由質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2，此中Δm＝m1＋m2－m3，可得ΔE＝(m1＋m2－m3)c2，選項(xiàng)C正確，A、B、D錯(cuò)誤．8．(2019·江蘇清江中學(xué)高三模擬)以以下圖為氫原子的能級(jí)圖，當(dāng)氫原子從n＝4能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)，輻射出光子a；當(dāng)氫原子從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)時(shí)，輻射出光子b，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．光子a的能量大于光子b的能量B．光子a的波長(zhǎng)小于光子b的波長(zhǎng)C．b光比a光更簡(jiǎn)單發(fā)生衍射現(xiàn)象D．在同種介質(zhì)中，a光子的流傳速度大于b光子的流傳速度解析：選D.氫原子從n＝4的能級(jí)躍遷到n＝2的能級(jí)的能級(jí)差小于從n＝3的能級(jí)躍遷到n＝1的能級(jí)時(shí)的能級(jí)差，依據(jù)Em－En＝hν，知光子a的能量小于光子b的能量，故A錯(cuò)誤；光子a的頻次小于光子b的頻次，所以b的頻次大，波長(zhǎng)小，所以a光更簡(jiǎn)單發(fā)生衍射，故B、C錯(cuò)誤；光子a的頻次小，則折射率小，依據(jù)v＝eq\f(c,n)知，光子a在介質(zhì)中的流傳速度大于光子b在介質(zhì)中的流傳速度，故D正確．二、多項(xiàng)選擇題9．科學(xué)家使用核反響獲取氚，再利用氘和氚的核反響獲取能量，核反響方程分別為：X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV和eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X＋17.6MeV，以下表述正確的有()A．X是中子B．Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)是6C．兩個(gè)核反響都沒(méi)有質(zhì)量損失D．氘和氚的核反響是核聚變反響解析：選AD.核反響方程恪守核電荷數(shù)守恒和質(zhì)量數(shù)守恒，則由eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋X＋17.6MeV知X為eq\o\al(1,0)n，由X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV知Y為eq\o\al(6,3)Li，此中Y的質(zhì)子數(shù)是3，中子數(shù)也是3，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；兩個(gè)核反響都開(kāi)釋出核能，故都有質(zhì)量損失，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；X＋Y→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(3,1)H＋4.9MeV是原子核的人工轉(zhuǎn)變，eq\o\al(2,1)H＋eq\o\al(3,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n＋17.6MeV為輕核聚變，選項(xiàng)D正確．10．能源是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展核能是解決能源問(wèn)題的門路之一．以下開(kāi)釋核能的反響方程，表述正確的有()A.eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是核聚變反響B(tài).eq\o\al(3,1)H＋eq\o\al(2,1)H→eq\o\al(4,2)He＋eq\o\al(1,0)n是β衰變C.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(144,56)Ba＋eq\o\al(89,36)Kr＋3eq\o\al(1,0)n是核裂變反響D.eq\o\al(235,92)U＋eq\o\al(1,0)n→eq\o\al(140,54)Xe＋eq\o\al(94,38)Sr＋2eq\o\al(1,0)n是α衰變解析：選AC.β衰變時(shí)開(kāi)釋出電子(eq\o\al(0,－1)e)，α衰變時(shí)開(kāi)釋出氦原子核(eq\o\al(4,2)He)，可知選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；選項(xiàng)A中一個(gè)氚核和一個(gè)氘核聯(lián)合成一個(gè)氦核并開(kāi)釋出一此中子是典型的核聚變反響；選項(xiàng)C中一個(gè)U235原子核汲取一此中子，生成一個(gè)Ba原子核和一個(gè)Kr原子核并開(kāi)釋出三此中子是典型的核裂變反響，應(yīng)選項(xiàng)A、C正確．11．(2016·高考全國(guó)卷Ⅲ改編)一靜止的鋁原子核eq\o\al(27,13)Al俘獲一速度為1.0×107m/s的質(zhì)子p后，變成處于激發(fā)態(tài)的硅原子核eq\o\al(28,14)Si，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．核反響方程為p＋eq\o\al(27,13)Al→eq\o\al(28,14)SiB．核反響過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C．核反響過(guò)程中系統(tǒng)能量不守恒D．核反響前后核子數(shù)相等，因今生成物的質(zhì)量等于反響物的質(zhì)量之和解析：選AB.核反響方程知足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，A項(xiàng)正確；微觀粒子互相作用過(guò)程中，知足動(dòng)量守恒定律，B項(xiàng)正確；題述核反響過(guò)程屬于“二合一”形式的完滿非彈性碰撞，機(jī)械能有損失，但關(guān)于關(guān)閉的系統(tǒng)，能量仍舊守恒，C項(xiàng)錯(cuò)誤；核反響過(guò)程中的機(jī)械能有損失，故存在質(zhì)量損失現(xiàn)象，D項(xiàng)錯(cuò)誤．12.(2019·東北三校聯(lián)考)以以下圖，氫原子可在以下各能級(jí)間發(fā)生躍遷，設(shè)從n＝4到n＝1能級(jí)輻射的電磁波的波長(zhǎng)為λ1，從n＝4到n＝2能級(jí)輻射的電磁波的波長(zhǎng)為λ2，從n＝2到n＝1能級(jí)輻射的電磁波的波長(zhǎng)為λ3，則以下關(guān)系式中正確的選項(xiàng)是()A．λ1<λ3B．λ3<λ2C．λ3>λ2D.eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)＋eq\f(1,λ2)解析：選AB.已知從n＝4到n＝1能級(jí)輻射的電磁波的波長(zhǎng)為λ1，從n＝4到n＝2能級(jí)輻射的電磁波的波長(zhǎng)為λ2，從n＝2到n＝1能級(jí)輻射的電磁波的波長(zhǎng)為λ3，則λ1、λ2、λ3的關(guān)系為heq\f(c,λ1)>heq\f(c,λ3)>heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)>eq\f(1,λ3)，λ1<λ3，eq\f(1,λ3)>eq\f(1,λ2)，λ3<λ2，又heq\f(c,λ1)＝heq\f(c,λ3)＋heq\f(c,λ2)，即eq\f(1,λ1)＝eq\f(1,λ3)＋eq\f(1,λ2)，則eq\f(1,λ3)＝eq\f(1,λ1)－eq\f(1,λ2)，即正確選項(xiàng)為A、B.13．如圖為氫原子的能級(jí)表示圖，則以下對(duì)氫原子躍遷的理解正確的選項(xiàng)是()A．由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出來(lái)的光子必定不可以使逸出功為3.34eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)B．大批處于n＝4能級(jí)的氫原子向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，向外輻射6種不同樣頻次的光子C．大批處于n＝3能級(jí)的氫原子向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，用發(fā)出的光照耀逸出功為3.34eV的金屬，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能為8.75eVD．假如用光子能量為10.3eV的光照耀處于n＝1能級(jí)的氫原子，則該能級(jí)的氫原子可以躍遷到較高能級(jí)解析：選BC.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子的能量等于前后兩個(gè)能級(jí)之差，當(dāng)氫原子從高能級(jí)躍遷到基態(tài)時(shí)放出的光子的能量最小值為－3.4eV－(－13.6eV)＝10.2eV，大于3.34eV，所以必定能使逸出功為3.34eV的金屬發(fā)生光電效應(yīng)，A錯(cuò)誤；大批處于n＝4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射光子的種類為Ceq\o\al(2,4)＝eq\f(4×3,2)＝6，B正確；大批處于n＝3能級(jí)的氫原子向n＝1能級(jí)躍遷時(shí)，輻射出的光子能量最大為－1.51eV－(－13.6eV)＝12.09eV，用此光子照耀逸出功為3.34eV的金屬，由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程可得該金屬的最大初動(dòng)能為12.09eV－3.34eV＝8.75eV，C正確；當(dāng)氫原子由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷時(shí)，氫原子汲取的光子能量必定等于兩能級(jí)之間的能量差，而由氫原子的能級(jí)圖可知任何兩能級(jí)間的能量差都不等于10.3eV，所以不可以使n＝1能級(jí)的氫原子躍遷到較高的能級(jí)，D錯(cuò)誤．三、非選擇題14．依據(jù)玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量________(選填“越大”或“越小”)．已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子汲取一頻次為ν的光子被電離后，電子速度大小為_(kāi)_______(普朗克常量為h)．解析：電子離原子核越遠(yuǎn)電勢(shì)能越大，原子能量也就越大；依據(jù)動(dòng)能定理有，hν＋E1＝eq\f(1,2)mv2，所以電離后電子速度為eq\r(\f(2（hν＋E1）,m)).答案：越大eq\r(\f(2（hν＋E1）,m))15．小明用金屬銣為陰極的光電管，察看光電效應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)裝置表示圖如圖甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)圖甲中電極A為光電管的________(選填“陰極”或“陽(yáng)極”)；(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得銣的制止電壓Uc與入射光頻次ν之間的關(guān)系如圖乙所示，則銣的截止頻次νc＝________Hz，逸出功W0＝________J；(3)假如實(shí)驗(yàn)中入射光的頻次ν＝7.00×1014Hz，則產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek＝________J.解析：(1)在光電效應(yīng)中，電子向A極